ในหนังสือเล่มใหม่ของเขาMeselson, Stahl, and the Replication of DNAนักประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ Frederic Holmes เล่าถึงเรื่องราวของสิ่งที่นักวิจัยคนหนึ่งเรียกว่า “การทดลองที่สวยงามที่สุดในชีววิทยา” ที่เรียกว่าการทดลอง Meselson-Stahl ซึ่งดำเนินการในปี 1957 ยืนยันว่า DNA ทำซ้ำในลักษณะที่ทำนายโดยโครงสร้างเกลียวคู่ที่เพิ่งค้นพบในขณะนั้น เมื่อโฮล์มส์ถามนักวิจัย 5 คน
ว่าทำไมการทดลองนี้
ถึงสวยงาม คำตอบของพวกเขามีทั้งความเรียบง่าย ความแม่นยำ ความสะอาด และความสำคัญเชิงกลยุทธ์ หนังสือของโฮล์มส์ทำให้ฉันสงสัยอย่างเป็นธรรมชาติเกี่ยวกับการทดลองที่สวยงามที่สุดในฟิสิกส์ และเกณฑ์ใดที่เราจะใช้ในการตัดสิน ฉันถามโฮล์มส์ว่าการทดลองทางฟิสิกส์ใด
ที่เขาคิดว่าสวยงาม เขาตอบว่าเขาลังเลที่จะประเมินฟิสิกส์ แต่ได้กล่าวถึงการวัดความเร็วของแรงกระตุ้นเส้นประสาทของเฮล์มโฮลทซ์ในปี 1850 แม้จะยอมรับว่าสิ่งนี้มีมากกว่าในสาขาสรีรวิทยา วิทยาศาสตร์ที่สวยงามแล้วอะไรที่ทำให้ความงามในวิทยาศาสตร์? ในA Mathematician’s Apology GH Hardy
เสนอว่าเกณฑ์สำคัญสำหรับความงามในสาขาของเขาคือความไม่คาดฝัน ความหลีกเลี่ยงไม่ได้ และความคุ้มค่า แม้ว่าเขาจะกล่าวถึงความลึกซึ้งหรือการพิสูจน์พื้นฐานที่เกี่ยวข้องด้วยก็ตาม ฉันยังชอบข้อความเหล่านั้นในThe Chemical History of a Candle ของ Michael Faraday
ซึ่งเขาบอกว่าความงามของเทียนไม่ใช่ความสวยงามของสีหรือรูปร่าง แต่เป็นอย่างอื่น: “ไม่ใช่สิ่งที่ดูดีที่สุด แต่ดีที่สุด – สิ่งที่แสดง” ในสายตาของฟาราเดย์ เทียนเล่มหนึ่งแตะกฎที่รู้จักทั้งหมดของจักรวาล
ความร้อนของเปลวไฟละลายแว็กซ์และดึงกระแสอากาศเพื่อทำให้แว็กซ์เย็นลงที่ขอบ
จึงสร้างถ้วยสำหรับแว็กซ์หลอมเหลว ซึ่งยังคงอยู่ในแนวนอนด้วยแรงโน้มถ่วง – “แรงโน้มถ่วงแบบเดียวกันที่ยึดโลกไว้ด้วยกัน” การทำงานของเส้นเลือดฝอยจะดึงแว็กซ์ที่ละลายแล้วขึ้นมาจากถ้วยไปยังเปลวไฟ ในขณะที่ความร้อนของเปลวไฟจะกระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมีในแว็กซ์ที่คงเปลวไฟไว้
แต่การทดลองที่สวยงามล่ะ?
ฉันถามนักฟิสิกส์ชื่อซามูเอล เดวอนส์แห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ซึ่งเป็นมือเก่าในการทำการทดลองทางฟิสิกส์ในประวัติศาสตร์อีกครั้ง ถึงความคิดของเขา การทดลองที่สวยงามจะต้องมีการค้นพบครั้งสำคัญ เขากล่าว “มันไม่สามารถเป็นการสาธิตสิ่งที่อยู่ในตำราหรือการตรวจสอบทฤษฎี
มันต้องเปลี่ยนสิ่งที่ผู้คนรู้และเชื่อ” การทดลองที่สวยงามจะต้อง “ไม่ซับซ้อนเกินไป ไม่แพงเกินไป และไม่ถูกต้องเกินกว่าที่ควรจะเป็น” ในที่สุด เขาบอกฉันว่าจะต้องอยู่ใกล้มือนักเรียน ซึ่งเป็นเกณฑ์ที่ไม่ผ่านทั้งการทดลองที่สวยงามอย่างอื่นในปี 1922 ของ Stern-Gerlach ที่แสดงการหมุนของอิเล็กตรอน
และการทดลอง 1887 ของ Michelson-Morley เกี่ยวกับการแพร่กระจายของแสงผู้สมัครของ Devons สำหรับการทดลองที่สวยงาม ได้แก่ งานของ Cavendish ในช่วงทศวรรษที่ 1770 เพื่อวัดว่าประจุไฟฟ้ากระจายตัวอย่างไรในทรงกลมกลวง และวัดแรงระหว่างประจุไฟฟ้า
คาเวนดิชพบว่าแรงแปรผันตามกำลังสองผกผันของระยะห่างระหว่างประจุ ตัวเลือกอื่นๆ ของ Devons ได้แก่ Weber และการทดลองของ Kohlrausch ในปี 1856 ที่สร้างความสัมพันธ์ระหว่างประจุไฟฟ้าสถิตและประจุไฟฟ้า แต่เขายังกล่าวถึงการทดลองหลายชุดโดยนักวิทยาศาสตร์ เช่น แฟรงคลิน
ฟาราเดย์ และโวลตา ซึ่งเขาจะเรียกว่าสวยงามผู้สมัครของฉันสำหรับการทดลองที่สวยงาม ได้แก่ การทดลองการละเมิดความเท่าเทียมกันในปี 1956-7 ที่นำโดย Chien-Shiung Wu ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียและเพื่อนร่วมงานที่สำนักงานมาตรฐานแห่งชาติในวอชิงตัน
นอกจากนี้
ผมยังจะเลือกการทดลองของ Maurice Goldhaber ในปี 1957 ซึ่งเขาได้พิสูจน์ว่านิวตริโนมี “ความเอนเอียงเชิงลบ” หรืออีกนัยหนึ่งคือ โมเมนตัมเชิงมุมหรือ “การหมุนวน” ภายในของพวกมันมีทิศทางตรงกันข้ามกับโมเมนตัมของพวกมัน (ดูที่มาของมวลนิวตริโน ( สรุป), ฉบับพิมพ์หน้า35-39).
ไม่ใช่การทดลองของนักเรียน แต่หวู่และเพื่อนร่วมงานล้มล้างหนึ่งในสมมติฐานพื้นฐานและหนักแน่นที่สุดทางฟิสิกส์ในจังหวะเดียว ในขณะที่การทดลองของโกลด์ฮาเบอร์นั้นแยบยลอย่างชั่วร้ายจนนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ในตอนนั้นไม่คิดว่าเป็นไปได้ในหลักการด้วยซ้ำ ในการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่
เรารู้สึกว่าแม้ว่าผู้ค้นพบที่แท้จริงจะพลาดเรือไป การค้นพบนั้นก็ยังคงเกิดขึ้นในที่สุด แต่อันนี้แตกต่างออกไป นักฟิสิกส์คนหนึ่งเขียนในเวลาต่อมาว่า หากมอริซ โกลด์ฮาเบอร์ไม่มีอยู่จริง “ผมไม่แน่ใจว่าจะมีการวัดค่าความเร่งรีบของนิวตริโน” ฉันยังนึกถึงการเดินทางของอังกฤษในปี 1919
ที่แสดงให้เห็นถึงการโค้งงอของแสงดาวซึ่งยืนยันคำทำนายของไอน์สไตน์ในปี 1915 แต่สุริยุปราคา(เหตุการณ์ทางธรรมชาติที่คุ้นเคย) ที่ทำให้เป็นไปได้ หรือการกำหนดตำแหน่งของดาวฤกษ์(เทคนิคทางดาราศาสตร์ที่คุ้นเคย) นั้นไม่ธรรมดา ดังนั้นความงามจึงเป็นเพียงผลลัพธ์ที่น่าทึ่งของการทดลองเท่านั้น
ในที่สุด ฉันก็นึกถึงอาร์คิมิดีสที่กำลังครุ่นคิดถึงปัญหาขณะนั่งอยู่ในอ่างอาบน้ำ แม้ว่านักประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ในปัจจุบันจะสงสัย แต่แหล่งข้อมูลโบราณบอกเราว่า เขาสังเกตเห็นว่า “ปริมาณน้ำที่ไหลผ่านอ่างนั้นเท่ากับปริมาณที่ร่างของเขาจมอยู่ [ซึ่ง] ชี้ให้เห็นวิธีแก้ปัญหาแก่เขา ”
ทำให้เขาวิ่งไปทั่วเมืองและตะโกนด้วยความดีใจ การค้นพบโดยไม่ตั้งใจสามารถเปลี่ยนกิจกรรมประจำให้กลายเป็นการทดลองที่สวยงามได้หรือไม่? จุดวิกฤต การอภิปรายส่วนใหญ่เกี่ยวกับความงามในฟิสิกส์ รวมถึงหนังสือเล่มใหม่( สมการยอดนิยมเพิ่มพูนความงาม , Physics Worldมีนาคม หน้า 47)
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> ufabet
